BE1026843B1 - Gasnetwerk en werkwijze voor het detecteren van obstructies in een gasnetwerk onder druk of onder vacuüm - Google Patents

Abstract

Werkwijze voor detecteren van obstructies (13) in een gasnetwerk (1) met sensoren (9a, 9b) welke fysische parameters van het gas bepalen, waarbij het gasnetwerk (1) voorzien is van aanstuurbare smoorventielen (10) en van toestandsensoren (9c) welke de stand van smoorventielen (10) kunnen registreren waarbij de werkwijze de volgende fasen omvat: - een trainingsfase (16) waarin een wiskundig model wordt opgesteld tussen de metingen van sensoren (9a, 9b, 9c) waarbij één of meerdere instelbare smoorventielen (10) aangestuurd worden om obstructies (13) te genereren; - een operationele fase (17) waarin het wiskundig model tussen de metingen van een eerste en tweede groep sensoren (9a, 9b, 9c) wordt gebruikt om obstructies (13) in het gasnetwerk (1) te detecteren; waarbij de operationele fase (17) de volgende stappen omvat: - het uitlezen van de eerste groep sensoren (9a, 9b, 9c) en de waarde van de tweede groep sensoren (9a, 9b, 9c) berekenen met behulp van het wiskundig model; - het verschil bepalen tussen de berekende en de uitgelezen waarden; - op basis van het voornoemde verschil bepalen of er een obstructie (13) is.

Description

Gasnetwerk en werkwijze voor het detecteren van obstructies in een gasnetwerk onder druk of onder vacuüm.

De huidige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het detecteren van obstructies in een gasnetwerk onder druk of onder vacuüm.

Meer speciaal, is de uitvinding bedoeld voor het kunnen 10 detecteren en kwantificeren van obstructies die optreden in een gasnetwerk.

Met gas wordt hier bijvoorbeeld, maar niet noodzakelijk, lucht bedoeld.

Met obstructie wordt hier een al dan niet gedeeltelijke verstopping in het gasnetwerk bedoeld of een stijging in de weerstand van een leiding.

Men kent reeds werkwijzen voor het monitoren of regelen van een gasnetwerk onder druk, waarbij deze werkwijzen opgesteld zijn voor lange en rechte pijpleidingen, waar de ingaande flow niet noodzakelijk gelijk is aan de uitgaande flow door de samendrukbaarheid van het betreffende gas.

Deze werkwijze gaan uit van een aantal veronderstellingen zoals bijvoorbeeld zeer lange pijpleidingen, rechte pijpleidingen, welke niet geschikt zijn voor ingewikkelde gasnetwerken onder druk waar één of meer 30 compressorinstallaties gas onder druk leveren aan een complex netwerk van verbruikers.

BE2018/5860

Echter, de voornoemde werkwijze heeft betrekking op detectie van lekken in het gasnetwerk.

Dergelijke bekende werkwijzen vertonen dan ook het nadeel dat 5 zij niet toelaten om in een ingewikkeld netwerk van leidingen tussen de bron en de verbruikers of verbruikerszones obstructies te detecteren. Bovendien vormt het distributienet van een gas- of vacuümnetwerk een niet te onderschatten bron van obstructies.

Voor het detecteren van obstructies in het gasnetwerk zijn er nog geen specifieke werkwijzen gekend.

De huidige uitvinding heeft tot doel om hieraan een oplossing 15 te bieden.

De huidige uitvinding heeft een werkwijze als voorwerp voor het detecteren en kwantificeren van obstructies in een gasnetwerk onder druk of vacuüm, het gasnetwerk omvattende:

- één of meer bronnen van samengeperst gas of van vacuüm;

- één of meer verbruikers of verbruikerszones van samengeperst gas of toepassingen van vacuüm;

- leidingen of een netwerk van leidingen om het 25 samengeperst gas of vacuüm vanaf de bronnen naar de verbruikers, verbruikers zones of toepassingen te transporteren;

- meerdere sensoren welke één of meer fysische parameters van het gas bepalen op verschillende 30 tijdstippen en locaties in het gasnetwerk;

met als kenmerk dat het gasnetwerk verder voorzien is van een aantal aanstuurbare of instelbare smoorventielen die zijn

BE2018/5860 aangebracht in de voornoemde leidingen en van één of meer toestandsensoren welke de stand of de toestand van één of meer smoorventielen kunnen registreren en dat de werkwijze de volgende fasen omvat:

- een trainingsfase waarin een wiskundig model wordt opgesteld tussen de metingen van een eerste groep van sensoren en een tweede groep van sensoren op basis van verschillende metingen van deze sensoren waarbij één of meerdere instelbare smoorventielen aangestuurd worden in een vooraf bepaalde volgorde en volgens welbepaalde ontworpen scenario's om obstructies te genereren;

- een operationele fase waarin het opgestelde wiskundig model tussen de metingen van de eerste groep van sensoren en de tweede groep van sensoren wordt gebruikt om obstructies in het gasnetwerk te voorspellen;

waarbij de operationele fase de volgende stappen omvat:

- het uitlezen van de eerste groep van sensoren;

- op basis van de uitgelezen metingen van de sensoren, de waarde van de tweede groep van sensoren berekenen of bepalen met behulp van het wiskundig model;

- de berekende of bepaalde waarden van de tweede groep van sensoren vergelijken met de uitgelezen waarden van de tweede groep van sensoren en het verschil hiertussen bepalen;

- op basis van het voornoemde verschil en eventueel diens afgeleiden bepalen of er een obstructie aanwezig is in het gasnetwerk;

- het genereren van een alarm indien een obstructie wordt gedetecteerd met de bijhorende obstructiegraad.

BE2018/5860

Met 'een vooraf bepaalde volgorde' waarin de instelbare smoorventielen worden aangestuurd, wordt de volgorde bedoeld waarin de instelbare smoorventielen open en toe gezet worden, in het geval er meer dan één is.

Met 'scenario's' wordt de verschillende open en toe toestanden van de verschillende instelbare smoorventielen bedoeld, bijvoorbeeld [0,0,0,0], [1,0,0,0], [0,1,1,0], ... Het is mogelijk dat er meer toestanden zijn dan enkel open (1) en 10 toe (0), waarbij een tussenliggende toestand (bijvoorbeeld 1/2) evenzeer belangrijk is voor obstructiedetectie en kwantificatie.

Met 'de afgeleide van het verschil' wordt elke wiskundige 15 grootheid bedoeld die geëxtraheerd kan worden uit het verschil, bijvoorbeeld een som, rekenkundig gemiddelde, kleinste kwadraten som,...

Met 'verbruikerszone' wordt een groep van individuele 20 verbruikers bedoeld. Een gasnetwerk kan meerdere van dergelijke verbruikersgroepen of verbruikerszones bevatten.

Een voordeel is dat dergelijke werkwijze zal toelaten om obstructies in het gasnetwerk zelf te gaan leren, te 25 detecteren en ook te gaan kwantificeren.

Met andere woorden, de obstructies welke met behulp van de werkwijze gedetecteerd worden zijn niet beperkt tot obstructies in de bronnen of verbruikers van samengeperst gas, i.e. in de compressorinrichtingen en pneumatische werktuigen of componenten, doch kunnen ook obstructies betreffen in de leidingen van het gasnetwerk zelf.

BE2018/5860

Tijdens de trainingsfase wordt, gebruikmakende van de metingen van de verschillende sensoren, een relatie opgesteld tussen deze groep van sensoren.

Hierbij worden verschillende metingen gedaan bij verschillende instellingen van de smoorventielen. Er worden met andere woorden verschillende obstructiegraden gegenereerd in het gasnetwerk in een welbepaalde volgorde onder verschillende testscenario's door de smoorventielen 10 gedeeltelijk te sluiten en vervolgens worden de metingen van de sensoren uitgelezen.

Op basis van alle data wordt een wiskundig model opgesteld tussen de eerste groep van sensoren, of de input van het 15 wiskundig model, en de tweede groep van sensoren, of de output van het wiskundig model. De input of wiskundige manipulaties daarvan worden ook wel 'features' genoemd en de output ook wel 'targets'.

Op deze wijze zal een wiskundig model opgesteld worden dat de relatie weergeeft tussen de verschillende parameters die door de sensoren worden opgemeten. Deze parameters of coëfficiënten worden ook wel 'weights' genoemd.

Dit model zal dan gebruikt kunnen worden om bij toekomstige metingen van de sensoren onmiddellijk onregelmatigheden te kunnen detecteren door het vergelijken van de resultaten van het model en de metingen van de sensoren.

Op deze manier zullen obstructies zeer snel en accuraat gedetecteerd en gekwantificeerd worden en kan er, bij

BE2018/5860 detectie van een obstructie, ingegrepen worden en de obstructie opgelost worden.

Bij voorkeur wordt op bepaalde momenten de operationele fase tijdelijk onderbroken of stopgezet, waarna de trainingsfase wordt hernomen om het wiskundig model of verband tussen de metingen van verschillende sensoren opnieuw te bepalen, alvorens de operationele fase opnieuw wordt hervat.

Hierbij dient men op te merken dat het proces, i.e. het gasnetwerk met bronnen, leidingen en verbruikers, niet wordt stilgelegd, doch enkel de werkwijze. Met andere woorden: wanneer de operationele fase tijdelijk wordt onderbroken of stopgezet, zullen de bronnen nog steeds gas of vacuüm leveren aan de verbruikers.

Het onderbreken van de operationele fase en hernemen van de trainingsfase heeft als voordeel dat het wiskundig model of verband geüpdatet of bij gewerkt wordt.

Hierdoor zal er rekening gehouden kunnen worden met bijvoorbeeld gedetecteerde obstructies welke opgelost worden of met aanpassingen aan of uitbreidingen van het gasnetwerk die gedaan worden na verloop van tijd.

De uitvinding betreft ook een gasnetwerk onder druk of onder vacuüm, welk gasnetwerk minstens voorzien is van:

- één of meer bronnen van samengeperst gas of van vacuüm;

- een of meer verbruikers of verbruikerszones van samengeperst gas of toepassingen van vacuüm;

BE2018/5860

- leidingen of netwerk van leidingen om het gasof vacuüm vanaf de bronnen naar de verbruikersof verbruikerszones te transporteren;

- meerdere sensoren welke één of meer fysische parameters van het samengeperste gas bepalenop verschillende tijdstippen en locaties in het gasnetwerk;

met als kenmerk dat het gasnetwerk verder voorzien is van:

- een aantal aanstuurbare of instelbare smoorventielen;

- één of meer toestandssensoren welke de stand of de toestand van één of meer smoorventielen kunnen registreren;

- een data-acquisitie-regeleenheid voor het verzamelen van gegevens afkomstig van de sensoren en voor het aansturen of instellen van de voornoemde smoorventielen;

- een rekeneenheid voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding.

Dergelijke inrichting kan gebruikt worden om een werkwijze volgens de uitvinding toe te passen.

Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, zijn hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend 25 karakter, enkele voorkeurdragende varianten beschreven van een werkwijze en gasnetwerk volgens de uitvinding, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin:

figuur 1 schematisch een inrichting volgens de 30 uitvinding weergeeft;

figuur 2 een schematisch stroomdiagram weergeeft van de werkwijze volgens de uitvinding.

BE2018/5860

Het gasnetwerk 1 uit figuur 1 omvat hoofdzakelijk een bronzijde 2, een verbruikerszijde 3 en een netwerk 4 van leidingen 5 tussen beide.

Het gasnetwerk 1 is in dit geval een gasnetwerk 1 onder druk. Het gas kan bijvoorbeeld lucht, zuurstof of stikstof zijn.

De bronzijde 2 omvat een aantal compressoren 6, in dit geval drie, welke samengeperste lucht genereren. De verbruikerszijde 3 omvat een aantal verbruikers 7 van samengeperste lucht en in dit geval ook drie.

Het is niet uitgesloten dat er zich ook compressoren 6 kunnen bevinden stroomafwaarts van het gasnetwerk 1. Men spreekt dan van zogenaamde boost compressoren.

De samengeperste lucht wordt via het netwerk 4 van leidingen van de compressoren 6 naar de verbruikers 7 geleid.

Dit netwerk 4 is in de meeste gevallen een zeer complex netwerk van leidingen 5.

In figuur 1 is dit netwerk 4 zeer schematisch en vereenvoudigd weergegeven. In de meeste reële situaties bestaat het netwerk 4 van leidingen 5 uit zeer talrijke leidingen 5 en koppelingen die de verbruikers 7 in serie en in parallel met elkaar met de compressoren 6 verbinden. Het is niet uitgesloten dat een deel van het netwerk 4 een ringstructuur aanneemt of omvat.

Dit komt omdat het gasnetwerk 1 in de loop van de tijd vaak uitgebreid wordt met bijkomende verbruikers 7 of compressoren

BE2018/5860

6, waarbij nieuwe leidingen 5 tussen de reeds aanwezige leidingen 5 aangelegd moeten worden, wat leidt tot een wirwar aan leidingen 5.

Tevens is het gasnetwerk 1 eventueel voorzien van een drukvat 8, waarbij alle compressoren 6 uitgeven op dit drukvat 8.

Het is niet uitgesloten dat er zich één of meer drukvaten 8 bevinden stroomafwaarts van het gasnetwerk 1.

In het netwerk 4 zijn verder een aantal sensoren 9a, 9b, 9c opgenomen, welke op verschillende locaties in het netwerk 4 geplaatst zijn.

In dit geval zijn er twee debietsensoren 9a geplaatst, waarvan één vlak na het voornoemde drukvat 8, welke het totale debiet q, geleverd door alle compressoren 6, zal opmeten.

Het is niet uitgesloten dat de debieten van de compressoren 6 zelf worden opgemeten.

Verder zijn er in de figuur vier druksensoren 9b weergegeven, welke op verschillende locaties in het netwerk 4 de druk opmeten.

Het is duidelijk dat er ook meer, of minder, dan vier druksensoren 9b voorzien kunnen zijn. Ook het aantal debietsensoren 9a is niet beperkend voor de uitvinding.

Naast de debietsensoren 9a of de druksensoren 9b, is het mogelijk dat men bijkomend, of alternatief, sensoren 9a, 9b,

BE2018/5860 toepast die één of meer van de volgende fysische parameters van het gas bepalen: temperatuur, vochtigheid, gassnelheid en dergelijke. In het weergegeven voorbeeld zijn deze niet opgenomen in het gasnetwerk 1, maar het spreekt voor zich dat 5 dit ook mogelijk is. Zeker in meer uitgebreide en complexe gasnetwerken 4 kunnen zulke sensoren 9a, 9b toegepast worden.

Tevens is het gasnetwerk 1 volgens de uitvinding voorzien van een aantal smoorventielen 10 welke op verschillende locaties 10 in de leidingen 5 zijn aangebracht.

Deze smoorventielen 10 kunnen de leidingen 5 gedeeltelijk afsluiten om als het ware een obstructie te simuleren. Ze zijn instelbaar of aanstuurbaar, wat wil zeggen dat de mate 15 waarin zij de betreffende leiding 5 afsluiten ingesteld of geregeld kan worden.

Verder zijn er naast de voornoemde sensoren 9a en 9b, welke fysische parameters van het gas kunnen opmeten, ook een 20 aantal sensoren 9c, of 'toestandsensoren 9c' voorzien, welke ter plaatse van de smoorventielen 10 geplaatst zijn. Deze toestandsensoren 9c kunnen de toestand of stand, de opening, i.e. de relatieve toename of afname van de aldus gegenereerde obstructie, van de smoorventielen 10 opmeten. 25

In het weergegeven voorbeeld is er bij elk smoorventiel 10 een dergelijke toestandssensor 9c geplaatst.

Bij voorkeur maken deze sensoren 9c deel uit van het 30 smoorventiel 10. Hierbij is de sensor 9c samen met het smoorventiel 10 in één module geïntegreerd.

BE2018/5860

Het is niet uitgesloten dat minstens een deel van de andere sensoren 9a of 9b samen met een smoorventiel 10 in één module zijn geïntegreerd. Dit zal toelaten om ook het debiet door het betreffende smoorventiel 10 op te meten of te bepalen.

Dit zal tevens de installatie of integratie van de sensoren 9a, 9b en/of 9c en de smoorventielen 10 vereenvoudigen en versnellen. Bovendien kan ervoor gezorgd worden dat een correcte en geschikte sensor 9a, 9b, 9c bij de smoorventielen 10 samen in één module wordt geplaatst.

Volgens de uitvinding is het gasnetwerk 1 verder voorzien van een data-acquisitie-regeleenheid 11 voor het verzamelen van gegevens afkomstig van de voornoemde sensoren 9a, 9b en ook voor het aansturen van de smoorventielen 10.

Met andere woorden: de sensoren 9a, 9b bepalen of meten de fysische parameters van het gas en sturen deze gegevens naar de data-acquisitie-regeleenheid 11 en de data-acquisitieregeleenheid 11 zal regelen of controleren of en hoeveel de smoorventielen 10 gesloten worden om een obstructie te creëren of simuleren.

Volgens de uitvinding is het gasnetwerk 1 verder voorzien van een rekeneenheid 12 voor het verwerken van de gegevens van de sensoren 9a, 9b, 9c, waarbij de rekeneenheid 12 de werkwijze volgens de uitvinding voor het detecteren en kwantificeren van obstructies 13 in het gasnetwerk 1 zal kunnen uitvoeren, zoals hieronder uitgelegd.

De voornoemde rekeneenheid 12 kan een fysieke module zijn welke een fysiek deel uitmaakt van het gasnetwerk 1. Het is

BE2018/5860 niet uitgesloten dat de rekeneenheid 12 geen fysieke module is, maar een zogenaamde cloudgebaseerde rekeneenheid 12, welke met het gasnetwerk 1 al dan niet draadloos verbonden is. Dit wil zeggen dat de rekeneenheid 12 of de software van 5 de rekeneenheid 12 zich situeert in de 'cloud'.

In dit geval is het gasnetwerk 1 verder voorzien van monitor 14 voor het weergeven of signaleren van obstructies 13 die met behulp van de werkwijze werden opgespoord.

De werking van het gasnetwerk 1 en de werkwijze volgens de uitvinding is zeer eenvoudig en als volgt.

Figuur 2 stelt de werkwijze voor het detecteren van 15 obstructies 12 in het gasnetwerk 1 van figuur 1 schematisch voor.

In een eerste fase 15, de opstartfase 15, worden de sensoren 9a, 9b, 9c eventueel voor gebruik gekalibreerd. Het spreekt 20 voor zich dat als er andere sensoren zijn, deze ook voor gebruik gekalibreerd kunnen worden.

Dit gebeurt éénmalig bij het plaatsen van de sensoren 9a, 9b, 9c in het gasnetwerk 1. Uiteraard is het niet uitgesloten dat 25 de sensoren 9a, 9b, 9c na verloop van tijd nogmaals gekalibreerd worden.

Bij voorkeur wordt minstens een deel van de sensoren 9a, 9b, 9c gekalibreerd in bedrijf of middels een in-situ 30 zelf kalibratie. Dit houdt in dat de sensoren 9a, 9b in het gasnetwerk 1, i.e. nadat ze geplaatst zijn, gekalibreerd worden. Met in bedrijf of in situ wordt bedoeld:

BE2018/5860 kalibratie zonder de sensor 9a, 9b, 9c te moeten demonteren van het gasnetwerk 1.

Het is natuurlijk niet uitgesloten dat alle sensoren 9a, 9b, 5 9c in bedrijf of in situ worden gekalibreerd via een zelfkalibratie.

Op deze manier kan men er zeker van zijn dat de plaatsing en/of de eventuele vervuiling van de sensoren 9a, 9b, 9c zelf 10 geen invloed heeft op hun metingen, omdat men pas na de plaatsing van de sensoren 9a, 9b, 9c de kalibratie zal doen of de kalibratie van een bepaalde periode zal herhalen.

Vervolgens start de tweede fase 16 of de trainingsfase 16. 15

In deze fase wordt een wiskundig model opgesteld tussen de metingen van een eerste groep van sensoren 9a, 9b, 9c, of de 'features' en een tweede groep van sensoren 9a, 9b, 9c, of de 'targets' .

Bij voorkeur omvat de eerste groep van sensoren 9a, 9b, 9c meerdere druksensoren 9b, eventueel een aantal debietsensoren 9a en eventueel een aantal toestandsensoren 9c op verschillende locaties in het gasnetwerk 1 en omvat de tweede 25 groep van sensoren 9a, 9b, 9c meerdere toestandsensoren 9c op verschillende locaties in het gasnetwerk 1.

In dit geval vormen de debietsensoren 9a, de druksensoren 9b en een deel van de toestandsensoren 9c de eerste groep van 30 sensoren en vormen de overige toestandsensoren 9c de tweede groep van sensoren.

BE2018/5860

Voor de volledigheid wordt hier vermeld dat de uitvinding niet hiertoe beperkt is. Voor de eerste groep van sensoren 9a, 9b, 9c en de tweede groep van sensoren 9a, 9b, 9c kan een willekeurige selectie gemaakt worden, met als enige beperking dat een sensor uit de eerste groep niet in de tweede groep mag zitten en omgekeerd.

Het voornoemde wiskundig model wordt opgesteld op basis van verschillende metingen van de sensoren 9a, 9b, 9c, waarbij de instelbare smoorventielen 10 aangestuurd worden door de dataacquisitie-regeleenheid 11 om obstructies 13 te simuleren of genereren.

Er worden met andere woorden door de data-acquisitieregeleenheid 11 data of metingen verzameld van de sensoren 9a, 9b, waarbij de data-acquisitie-regeleenheid 11 de smoorventielen 10 zal aansturen om deze te kunnen openen zodat er obstructies worden gecreëerd in het gasnetwerk 1 zodat er data verzameld kunnen worden van de sensoren 9a, 9b wanneer er obstructies 13 optreden in het gasnetwerk 1.

Op deze wijze kan een hele set van data of metingen verzameld worden, samen met de informatie van de smoorventielen 10, i.e. de locatie en de grootte van de obstructies 13. De rekeneenheid 12 zal een wiskundig model opstellen op basis van al deze informatie. Dit wiskundig model is bij voorkeur een black-box model of een data-gebaseerd model. Het model bevat typisch een aantal parameters of coëfficiënten, ook wel 'weights' genoemd, welke geschat worden.

Het black-box model neemt bijvoorbeeld de vorm aan van een matrix of een vectoriële niet-lineaire wiskundige functie of dergelij ke.

BE2018/5860

Bij het bepalen van het wiskundig model wordt uitgegaan van een aantal veronderstellingen. In dit geval wordt er vanuit gegaan dat er geen lekken in het gasnetwerk 1 zijn.

De trainingsfase 16 wordt bij voorkeur uitgevoerd tijdens de werking of de operationele fase van het gasnetwerk 1.

Het wiskundig model wordt in een operationele fase 17 gebruikt om obstructies 13 in het gasnetwerk 1 te detecteren 10 en kwantificeren. Het valt niet uit te sluiten dat tijdens de operationele fase de instelbare smoorventielen 10 worden aangestuurd in een vooraf bepaalde volgorde om obstructies 13 te lokaliseren.

15	In deze fase 17, worden de volgende stappen uitgevoerd: - het uitlezen van de eerste groep van sensoren 9a, 9b, 9c; - op basis van de uitgelezen metingen van de sensoren 9a, 9b, 9c, de waarde van de tweede groep van
20	sensoren 9a, 9b, 9c berekenen of bepalen met behulp van het wiskundig model, ook wel 'predicted target' genoemd; - de berekende of bepaalde waarden van de tweede groep van sensoren 9a, 9b, 9c vergelijken met de uitgelezen
25	waarden van de tweede groep van sensoren 9a, 9b, 9c en het verschil hiertussen bepalen; - op basis van het voornoemde verschil en eventueel diens afgeleiden bepalen of er een obstructie 13 aanwezig is in het gasnetwerk 1;
30	- het genereren van een alarm indien een obstructie 13 wordt gedetecteerd.

BE2018/5860

Voor het bepalen van een obstructie 13 in het gasnetwerk 1 zal in de voorlaatste stap bekeken worden of het voornoemde verschil een bepaalde drempelwaarde overschrijdt. Dit wijst op een obstructie 13 in het gasnetwerk 1.

Deze drempelwaarde kan op voorhand ingesteld of gekozen worden.

Wanneer er een obstructie 13 wordt gedetecteerd, zal er een alarm gegenereerd worden. In dit geval gebeurt dit met behulp van de monitor 14 waarop het alarm wordt weergegeven.

De gebruiker van het gasnetwerk 1 zal dit alarm opmerken en de gepaste stappen kunnen ondernemen.

Deze stappen van de operationele fase 17 worden bij voorkeur sequentieel herhaald met een bepaald tijdsinterval.

Hierdoor zal gedurende de hele operationele periode van het gasnetwerk 1 obstructies 12 gedetecteerd kunnen worden en bijvoorbeeld niet slechts éénmalig bij of kort na de opstart van het gasnetwerk 1.

Het voornoemde tijdsinterval kan afhankelijk van het gasnetwerk 1 gekozen en ingesteld worden. Het is niet uitgesloten dat het tijdsinterval varieert in de tijd.

In een voorkeurdragende variant van de uitvinding zal op bepaalde momenten de operationele fase 17 tijdelijk onderbroken of stopgezet worden, waarna de trainingsfase 16 wordt hernomen om het wiskundig model tussen de metingen van

BE2018/5860 verschillende sensoren 9a, 9b opnieuw te bepalen, alvorens de operationele fase 17 opnieuw wordt hervat.

'Op bepaalde momenten' dient hier geïnterpreteerd te worden 5 als momenten welke vooraf ingesteld worden, bijvoorbeeld één keer per week, per maand of per jaar of als momenten welke door de gebruiker gekozen kunnen worden zoals het voor de gebruiker zelf het beste uitkomt.

Hierdoor zal het wiskundig model geüpdatet of bij gewerkt worden, zodat het eventuele tijdsvariërende gedrag van het systeem in rekening wordt gebracht.

Hierbij moet bijvoorbeeld gedacht worden aan obstructies 12 15 in het netwerk 4 welke door vervanging van de betreffende onderdelen of kranen opgelost worden aan bestaande kleine obstructies 12 in de base-line situatie, welke na verloop van tijd groter worden en in rekening gebracht moeten worden, of aan aanpassingen of uitbreidingen van het netwerk 4 waardoor 20 de voornoemde 'base-line' situatie van het gasnetwerk 1 gewijzigd wordt.

Alhoewel in het voorbeeld van figuur 1 het een gasnetwerk 1 onder druk betreft, kan het ook een gasnetwerk 1 onder vacuüm 25 zijn.

De bronzijde 2 omvat dan een aantal bronnen van vacuüm, i.e. vacuümpompen of dergelijke.

De verbruikers 7 zijn in dit geval vervangen door 30 toepassingen welke vacuüm nodig hebben.

Verder is de werkwijze hetzelfde als hoger beschreven.

BE2018/5860

De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeld beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvormen, doch een dergelijke werkwijze en gasnetwerk volgens de uitvinding kunnen volgens verschillende 5 varianten worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.

Claims (14)

1. Conclusies .

   1 .- Werkwijze voor detecteren en kwantificeren van obstructies (13) in een gasnetwerk (1) onder druk of vacuüm, het gasnetwerk (1) omvattende:

   - één of meer bronnen (6) van samengeperst gas of van vacuüm;

   - één of meer verbruikers (7) of verbruikerszones van samengeperst gas of toepassingen van vacuüm;

   - leidingen (5) of een netwerk van leidingen (5) om het samengeperst gas of vacuüm vanaf de bronnen (6) naar de verbruikers (7), verbruikerszones of toepassingen te transporteren;

   - meerdere sensoren (9a, 9b) welke één of meer fysische parameters van het gas bepalen op verschillende tijdstippen en locaties in het gasnetwerk (1);

   daardoor gekenmerkt dat het gasnetwerk (1) verder voorzien is van een aantal aanstuurbare of instelbare smoorventielen (10) die zijn aangebracht in de voornoemde leidingen (5) en van één of meer toestandsensoren (9c) welke de stand of de toestand van één of meer smoorventielen (10) kunnen registreren en dat de werkwijze de volgende fasen omvat:

   - een trainingsfase (16) waarin een wiskundig model wordt opgesteld tussen de metingen van een eerste groep van sensoren (9a, 9b, 9c) en een tweede groep van sensoren (9a, 9b, 9c), op basis van verschillende metingen van deze sensoren (9a, 9b, 9c) waarbij één of meerdere instelbare smoorventielen (10) aangestuurd worden in een vooraf bepaalde volgorde en volgens welbepaalde ontworpen scenario's om obstructies (13) te genereren;

   BE2018/5860

   - een operationele fase (17) waarin het opgestelde wiskundig model tussen de metingen van de eerste groep van sensoren (9a, 9b, 9c) en de tweede groep van sensoren (9a, 9b, 9c) wordt gebruikt om obstructies (13) in het gasnetwerk (1) te detecteren en kwantificeren;

   waarbij de operationele fase (17) de volgende stappen omvat:

   - het uitlezen van de eerste groep van sensoren (9a, 9b, 9c);

   - op basis van de uitgelezen metingen van de sensoren (9a, 9b, 9c) de waarde van de tweede groep van sensoren (9a, 9b, 9c) berekenen of bepalen met behulp van het wiskundig model;

   - de berekende of bepaalde waarden van de tweede groep van sensoren (9a, 9b, 9c) vergelijken met de uitgelezen waarden van de tweede groep van sensoren (9a, 9b, 9c) en het verschil hiertussen bepalen;

   - op basis van het voornoemde verschil en eventueel diens afgeleiden bepalen of er een obstructie (13) aanwezig is in het gasnetwerk (1);

   - het genereren van een alarm indien een obstructie (13) wordt gedetecteerd en/of het bepalen van de locatie van de obstructie (13) en de obstructiegraad van de obstructie (13) en/of het genereren van de bijhorende obstructiekost.
2. 2 .- Werkwijze volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat de eerste groep van sensoren (9a, 9b, 9c) meerdere druksensoren (9b), eventueel een aantal debietsensoren (9a) en eventueel een aantal toestandsensoren (9c) omvat op verschillende locaties in het gasnetwerk (1) en dat de tweede groep van

   BE2018/5860 sensoren (9a, 9b, 9c) meerdere toestandsensoren (9c) omvat op verschillende locaties in het gasnetwerk (1).
3. 3 .- Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, daardoor gekenmerkt 5 dat de werkwijze voor de trainingsfase (16) een opstartfase (15) omvat waarin de voornoemde sensoren (9a, 9b, 9c) voor gebruik gekalibreerd worden.
4. 4 .- Werkwijze volgens conclusie 3, daardoor gekenmerkt dat de 10 sensoren (9a, 9b, 9c) middels een in-situ zelfkalibratie gekalibreerd worden.
5. 5 .- Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de voornoemde sensoren (9a, 9b) één

   15 of meer van de volgende fysische parameters van het gas kunnen opmeten: druk, temperatuur, debiet, vochtigheid.
6. 6 .- Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat op bepaalde momenten, de operationele 20 fase (17) tijdelijk wordt onderbroken of stopgezet, waarna de trainingsfase (16) wordt hernomen om het wiskundig model tussen de metingen van verschillende sensoren (9a, 9b, 9c) opnieuw te bepalen alvorens de operationele fase (17) opnieuw wordt opgestart.
7. 7Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de stappen van de operationele fase (17) sequentieel herhaald worden met een bepaald tij dsinterval.
8. 8 .- Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat minstens een deel van de sensoren

   BE2018/5860 (9a, 9b, 9c) samen met een smoorventiel (10) geïntegreerd zijn in één module.
9. 9 .- Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, 5 daardoor gekenmerkt dat er in de nabijheid van elk smoorventiel (10) in het gasnetwerk (1), een sensor (9a, 9b, 9c) voorzien is en/of vice versa.
10. 10 .- Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, 10 daardoor gekenmerkt dat het wiskundig model, een black-box model is.
11. 11 .- Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het voornoemde wiskundig model de 15 vorm heeft van een matrix en/of een vectoriele niet-lineaire functie met parameters of constanten, waarbij de wijzingen van deze parameters of constanten worden opgevolgd tijdens de operationele fase (17).

    20
12. 12.- Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het gas, lucht, zuurstof of stikstof is of een ander niet giftig en/of gevaarlijk gas of mengsel van gassen.

    25
13. 13.- Gasnetwerk onder druk of onder vacuüm, welk gasnetwerk (1) minstens voorzien is van:

    - één of meer bronnen (6) van samengeperst gas of van vacuüm;

    - één of meer verbruikers (7) of verbruikerszones van

    30 samengeperst gas of toepassingen van vacuüm;

    BE2018/5860

    - leidingen (5) of netwerk van leidingen (5) om het gas of vacuüm vanaf de bronnen (6) naar de verbruikers (7) of verbruikerszones te transporteren;

    - meerdere sensoren (9a, 9b) welke één of meer fysische

    5 parameters van het samengeperste gas bepalen op v erschillende locaties in het gasnetwerk (1);

    daardoor gekenmerkt dat het gasnetwerk (1) verder voorzien is van :

    - een aantal aanstuurbare of instelbare smoorventielen 10 (10);

    - één of meer toestandsensoren (9c) welke de stand of de toestand van één of meer smoorventielen (10) kunnen registreren;

    - een data-acquisitie-regeleenheid (11) voor het 15 verzamelen van gegevens afkomstig van de sensoren ( 9a, 9b) en voor het aansturen of instellen van de voornoemde smoorventielen (10);

    - een rekeneenheid (12) voor het uitvoeren van de werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies.
14. 14.- Gasnetwerk volgens conclusie 13, daardoor gekenmerkt dat minstens een deel van de sensoren (9a, 9b, 9c) samen met een smoorventiel (10) geïntegreerd zijn in één module.

    25 15.- Gasnetwerk volgens conclusie 13 of 14, daardoor gekenmerkt dat het gasnetwerk (1) verder voorzien is van een monitor (14) voor het weergeven of signaleren van obstructies (13) .